На криворізьких відвалах виявили 58 видів лишайників: як природа освоює промислові ландшафти

На залізорудних відвалах Криворіжжя, які сформувалися внаслідок багаторічного промислового видобутку, поступово розвиваються природні екосистеми. Науковці дослідили п’ять таких територій і виявили там 58 видів лишайників. Серед знахідок — вид Trapelia obtegens, який вважається рідкісним для рівнинної частини України. Дослідження показало, як кам’янисті промислові ландшафти поступово освоюють живі організми та які природні умови впливають на їхнє поширення.

Скільки видів лишайників знайшли на відвалах Кривого Рогу

Результати дослідження «Ліхенофлора залізорудних відвалів м. Кривий Ріг» опублікували у 2016 році в науковому виданні Chornomorski Botanical Journal. Авторкою роботи стала Євгенія Головенко.

Польові дослідження проводили протягом 2013–2015 років. Науковці обстежили п’ять залізорудних відвалів Криворіжжя: Центрального, Новокриворізького та Південного гірничо-збагачувальних комбінатів, а також Петровський і Першотравневий.

Загалом на цих територіях зафіксували 58 видів лишайників, які належать до 29 родів і 15 родин.

У науковій роботі виділили чотири екологічні групи за типом субстрату, на якому ростуть лишайники:

• 21 вид епіфітних — тих, що оселяються на корі дерев;

• 20 видів епілітних — тих, що ростуть на камінні та гірських породах;

• 8 видів епігейних — тих, що поширюються на ґрунті;

• 9 видів еврисубстратних — тих, які здатні освоювати різні типи поверхонь.

Таким чином, більшість виявлених лишайників пристосувалася до життя на деревній корі та кам'янистих поверхнях. Це свідчить про різноманітність мікроумов, які поступово формуються на промислових територіях.

Чому лишайники ростуть на камінні та залізорудних породах

Лишайники належать до особливої групи організмів, які утворюють симбіотичну систему гриба та водорості або ціанобактерії. Гриб формує основну структуру лишайника, утримує вологу та забезпечує захист, а фотосинтезуючий партнер виробляє органічні речовини, необхідні для живлення.

Завдяки такій взаємодії лишайники можуть існувати там, де для більшості рослин немає сприятливих умов. Їм не обов'язково потрібен сформований родючий ґрунт. Вони здатні закріплюватися безпосередньо на каменях, скелях, гірських породах та інших твердих поверхнях.

Воду лишайники поглинають із навколишнього середовища, зокрема з атмосферної вологи та опадів. Під час посушливих періодів їхня активність може суттєво знижуватися, а після зволоження знову відновлюватися.

Для поширення лишайників важливими є декілька факторів:

• Мінеральний склад породи. Різні гірські породи мають неоднакові хімічні властивості, кислотність і вміст мінералів. Це впливає на те, які види можуть на них оселятися.

• Вологість. Наявність води визначає можливість здійснення фотосинтезу та активного розвитку лишайника.

• Освітлення. Оскільки фотосинтезуючі компоненти лишайників потребують світла, особливості освітлення поверхні впливають на поширення різних видів.

• Температурний режим. Важливими є як середні температури, так і здатність організмів витримувати їхні коливання.

• Стабільність поверхні. Каміння, яке не переміщується, дає більше можливостей для закріплення та поступового розвитку лишайникових угруповань.

Саме тому на одному відвалі можуть сформуватися умови для одних видів, тоді як на сусідньому переважатимуть зовсім інші.

Такі закономірності описує і Британське ліхенологічне товариство: на поширення лишайників впливають вологість, освітлення, характеристики субстрату та його хімічний склад.

На якому відвалі Кривого Рогу знайшли найбільше лишайників

Цікавим результатом дослідження стало те, що видове різноманіття суттєво відрізнялося залежно від конкретної території.

Найбільше видів науковці виявили на Петровському відвалі. Там зафіксували 43 види лишайників — майже 74% від загальної кількості видів, знайдених на всіх п'яти досліджених об'єктах.

На інших територіях результати були такими:

Науковці пояснили відмінності насамперед особливостями самих територій. Зокрема, Петровський та Першотравневий відвали розташовані далі від промислових підприємств. Крім того, там є більше деревної рослинності, яка створює додаткові місця для існування епіфітних лишайників.

Важливу роль відіграє і вік відвалів. На момент проведення досліджень відсипання породи на чотирьох із них припинили приблизно за 30–40 років до обстеження. Петровський відвал не поповнювали породою близько 60 років.

За цей час на територіях відбувалися природні зміни: з'являлися дерева, формувалися примітивні ґрунти, накопичувалися рослинні рештки. Це створювало додаткові умови для заселення різних екологічних груп лишайників.

Який рідкісний лишайник знайшли на Криворіжжі

Однією з найбільш цікавих знахідок стало виявлення лишайника Trapelia obtegens (Th. Fr.) Hertel.

За результатами дослідження, цей вид є рідкісним для рівнинної частини України. Його зафіксували на трьох із п'яти обстежених залізорудних відвалів Криворіжжя.

Науковці окремо звернули увагу на цю знахідку, оскільки вона доповнює відомості про поширення рідкісних представників ліхенофлори в Україні.

Також на відвалах виявили низку видів, які траплялися на різних досліджених територіях. Серед найпоширеніших:

• Candelariella aurella;

• Lecanora dispersa;

• Massjukiella polycarpa;

• Phaeophyscia orbicularis;

• Physcia adscendens;

• Rinodina pyrina;

• Xanthoria parietina.

Ці види належать до найбільш характерних представників лишайникових угруповань досліджених залізорудних відвалів.

Чому лишайники важливі для відновлення промислових ландшафтів

Заселення відвалів лишайниками є частиною природного процесу, який називається первинною сукцесією. Він відбувається на територіях, де раніше не було сформованого ґрунтового покриву та розвинених угруповань живих організмів.

Після завершення гірничих робіт поверхня відвалів поступово змінюється. На кам'янистих породах закріплюються лишайники, з'являються мохи та інші організми, накопичуються органічні рештки. З часом на окремих ділянках можуть формуватися примітивні ґрунти, які стають основою для подальшого розвитку рослинності.

Водночас цей процес не відбувається однаково на всіх ділянках.

У дослідженні Євгенії Головенко зазначено, що одним із головних чинників, які обмежують поширення лишайників на криворізьких відвалах, є нестабільність поверхні. Через зсуви породи на схилах каміння може переміщуватися, руйнуючи сформовані лишайникові угруповання.

Тому найбільш сприятливими місцями для епілітних видів стають великі окремі кам'яні брили, які залишаються нерухомими протягом тривалого часу.

Авторка також звернула увагу на те, що відносно невисоке видове різноманіття окремих відвалів пояснюється нестабільністю субстрату та порівняно короткою історією формування ліхенобіоти на цих територіях.

Що показали подальші дослідження відвалів Криворіжжя

Тема поширення лишайників на промислових територіях Криворізького залізорудного басейну отримала продовження в наступних наукових роботах.

У 2018 році Євгенія Головенко спільно з Іваном Коршиковим опублікували дослідження видового різноманіття лишайників у кар'єрно-відвальних комплексах Криворіжжя.

Цього разу науковці охопили дев'ять техногенно порушених територій, серед яких були гранітний кар'єр, відвали діючих кар'єрів і території, де складування породи припинилося.

Загалом дослідники виявили 65 видів лишайників: 54 епілітних, які ростуть на камінні, та 11 епігейних, що поширюються на ґрунті.

У роботі також зазначалося, що залізорудні відвали заселяються лишайниками швидше, ніж гранітні кар'єри. Крім того, на територіях, де припинилося складування породи, видове різноманіття лишайників збільшується.

Ще одна особливість полягала в тому, що 33 види траплялися лише на одному з досліджених об'єктів. Науковці пов'язували це з неоднорідністю поверхні відвалів, різницею в умовах зволоження та властивостях субстрату.

Отже, криворізькі залізорудні відвали є не лише результатом промислового освоєння надр, а й територіями, де поступово формуються власні природні угруповання. Виявлення 58 видів лишайників на п'яти таких об'єктах та подальші дослідження підтверджують, що навіть на кам'янистих промислових поверхнях можуть існувати різноманітні форми життя.

Водночас наявність лишайників сама по собі не означає, що повітря на цих територіях є чистим або що промислове навантаження не впливає на довкілля. Лишайники справді використовують для біоіндикації, однак для оцінки стану повітря необхідно враховувати видовий склад, чутливість конкретних організмів до забруднювачів та результати окремих екологічних вимірювань.